Las empresas más ambiciosas pueden reducir la huella de carbono de la producción de baterías hasta un 75% de media en los próximos cinco a siete años, pero para ello será necesario actuar en toda la cadena de valor.
Diversas estrategias
Entre las diferentes manera que se prevén para alcanzar este objetivo, la consultora apunta que los costes de las empresas dependerán en gran medida de las tecnologías existentes y de factores externos, como la geografía. Algunas de estas estrategias ahorrarán costes, mientras que otras supondrán un sobrecoste considerable. Entre los factores clave que influyen en la competitividad de las baterías bajas en carbono figuran la ubicación de la producción y el mercado de destino. En algunos casos en que esta combinación sea ventajosa, podría ser posible descarbonizar hasta un 80% con un coste adicional mínimo para el cliente final.
Cambios normativos como el Mecanismo de Ajuste Fronterizo del Carbono (CBAM) de la Unión Europea y la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) de Estados Unidos pueden centrar la atención en los cambios necesarios y ayudar potencialmente a reducir los costes tecnológicos para lograrlos. El CBAM, por ejemplo, es un impuesto fronterizo que encarece la importación de productos con altas emisiones de carbono a la Unión Europea. Esto puede dar una ventaja competitiva a los agentes locales con bajas emisiones de carbono, aunque tengan una base de costes de producción más elevada. En Estados Unidos, la IRA subvenciona la producción local de baterías, así como los componentes necesarios para fabricarlas. Parte de la subvención se concede si los productores cumplen los requisitos de contenido local, de modo que un determinado porcentaje de minerales sólo puede proceder de Estados Unidos o de países con los que Estados Unidos tenga un acuerdo de libre comercio. Este requisito fomenta directamente una mayor producción local o el reciclaje de minerales y componentes, e indirectamente da lugar a baterías más sostenibles.
Las normativas también incentivan cada vez más a los fabricantes de equipos originales para que reduzcan las emisiones de las baterías. Por ejemplo, la estrategia de baterías sostenibles de la UE, recientemente acordada, introducirá el etiquetado de la huella de carbono para 2024 y obligará a cumplir otros requisitos de sostenibilidad, como el contenido reciclado, el rendimiento y la durabilidad.
El mayor impacto en cualquiera de estas estrategias vendría de cambiar a fuentes de electricidad renovables o de iniciar acuerdos de compra de energía verde (PPA) en cada eslabón de la cadena de valor. Para lograr una reducción total de las emisiones procedentes de la electricidad, son importantes el tipo y la calidad del PPA.
Reducir las emisiones con tecnología
Algunas alternativas tecnológicas específicas pueden reducir las emisiones y, en algunos casos, ahorrar costes. Las áreas con mayor impacto son las siguientes:
–Extracción y refinado de materias primas. Por término medio, la extracción y el refinado de materias primas representan aproximadamente una cuarta parte de las emisiones totales de la producción de baterías, siendo el litio y el níquel responsables de más de la mitad. Las emisiones de níquel para baterías varían en un factor de aproximadamente diez.4 La ubicación, el tipo de mineral y la tecnología de procesamiento explican esta amplia variación. Adquirir el metal a productores sostenibles -por ejemplo, a aquellos que ya hayan cambiado a equipos de minería electrificados o a fuentes de energía renovables- puede suponer una reducción de las emisiones de hasta el 30% por cada pila creada.
-Fabricación de materiales activos (ánodos y cátodos). Tanto en el caso de los materiales activos catódicos como en el de los materiales activos anódicos, la mayoría de las emisiones proceden del procesamiento a alta temperatura. En estos pasos, se utilizan calderas y electricidad para precipitar y secar los materiales y exponerlos a un fuerte calor durante varias horas. Dado que estos procesos requieren electricidad, es necesario un esfuerzo adicional para garantizar la estabilidad y continuidad del proceso. Una solución rápida consistiría en cambiar el consumo actual de electricidad por un PPA limpio las veinticuatro horas del día con una adecuación del 100% de la oferta y la demanda; esto reduciría hasta en un 25% las emisiones totales de la fabricación de la mina a las células.
-Fabricación de células. Las empresas pueden electrificar completamente el proceso de producción. La mayor parte de las emisiones no eléctricas de la fabricación de células procede del proceso de secado electrolítico, que requiere calor a temperatura media, entre 50 °C y 160 °C. Los fabricantes de células suelen utilizar gas natural como combustible. Los fabricantes de células suelen utilizar líneas de secado de electrodos alimentadas con gas natural, pero existen versiones electrificadas de esta tecnología. Además, innovaciones como el recubrimiento en seco o el cambio de aglutinantes convencionales como el fluoruro de polivinilideno (PVDF), un plástico especial, por alternativas solubles en agua durante la fabricación de electrodos podrían reducir considerablemente el consumo de energía y las emisiones y costes relacionados. Suministrar un proceso de fabricación de células completamente electrificado con electricidad baja en carbono las 24 horas del día y los siete días de la semana da como resultado, de media, una reducción del 25% de las emisiones totales de la fabricación de la mina a la célula.
